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14.2 Inventor与AutoCAD 至于AutoCAD的实体模型，在Inventor中打开转换结果，将都是“基础实体”而基本上没有可再用性。AutoCAD的曲面模型，在Inventor中打开转换结果，只能成为二维工程图。可见，AutoCAD 的三维结果，在Inventor中基本上不可用。 应当不会有将Inventor的模型降级转换到AutoCAD中处理的需求。 14.3 Inventor与其它CAD 除了Autodesk自己的DWG文件之外，Inventor还可以读入或者输出SAT、STEP、IGES 文件。 ◆SAT文件： 这是ACIS数据格式的文件。结果是非参数化的实体，可以用于零件或者装配模型部件的读入或 输出。读入的结果是非参数化模型，可作为基础实体，可为基础实体添加参数化特征。读入的SAT文 件如果仅包含单个实体，生成Inventor 零件文件；包含多个实体，则会生成包含多个零件的装配。 ◆STEP文件 STEP 文件是国际标准格式的文件，这种格式是为了克服数据各个CAD软件之间数据转换的限制 开发的。过去，由于开发标准不一致，导致各种不统一的文件格式，如：IGES（美国）、VDAFS（德 国）、IDF（用于电路板）。这些标准在CAD 系统中都没有得到很大的发展。STEP 转换器使Inventor 能够与其他CAD 系统进行可靠的数据转换。当读入STEP（*.stp、*.ste、*.step）文件时，只有三维实体、零件和装配的数据被转换；而草图、文本、线框和曲面数据则不能用STEP 转换器处理。 读入的STEP 文件包含单个实体，生成Inventor 零件文件；包含装配数据，则会生成包含装配模型。 ◆IGES文件 IGES（*.igs、*.ige、*.iges）文件是美国标准。很多NC/CAM 软件包都需要IGES格式的文件。 Inventor 可以输入IGES 文件。 15.零件设计造型实例 15.1 斜孔底孔设计 抄图建模，零件图参见图3-183。 回转体很简单。直径10mm的孔，是为了在斜面上做出精确的圆柱孔而设置的工艺结构。先用粗 壮的键槽铣刀沿刀具轴向进给，直到完成完整的圆形底面为止。这就制出了以后孔的工艺平面，可 以容易地做出精确的8mm孔。按照加工过程做模型，是笔者推荐的方法，过程如下： ◆做好回转体锥形轴； ◆过轴线做草图，投影相关轮廓。做孔中心线，标出角度驱动尺寸。 ◆做出10mm孔的草图，注意将其中一个端点约束到圆锥投影线上，参见图3-185其中的指示。 ◆做构造线A，与原有草图线B共线、等长，并将另一端点落到圆锥投影线上，参见图3-186。 ◆标注尺寸10，可见草图被正确拖动。参见图3-187。 ◆回转-切削，结果参见图3-188。 这样的过程中，利用Inventor的草图、约束等功能，准确表达了设计的意图，无论怎样调整设 计参数，10mm孔的结果就总是符合要求的了。因为在实际加工中要先作出直径10mm的工艺孔，以 后就容易继续加工了，所以在造型中也要先做出10mm孔，以后也就好做了。结果参见3-120.IPT。 15.2 斜油孔造型 这是个曲轴设计的模拟实例，为了便于讨论，将模型和设计过程都做了简化。曲轴的外部形状的设计表达并不难，内部的油孔会有些麻烦。 参见图3-189或3-121.IPT。润滑油从主轴右端进入，经斜孔到达第一个曲拐轴径；再经斜孔 到达第二个曲拐轴径，直到第三个曲拐轴径，完成润滑。各斜孔在曲拐轴径上的出口点，应当在曲 拐中心与主轴中心连线的延长线上。 怎么建立油孔模型？还是老办法：你怎么加工、我怎么造型。过程如下： ◆参见图3-190，在“第二曲拐中面”上作草图，投影各个曲拐轴径；做构造线A，连接另两 个曲拐投影的圆心；做构造线B，过构造线A的中点并经过第二曲拐圆心；交第二曲拐圆 于一点。这就是第二曲拐轴径上油孔的定位点。之后在这个位置上放置一个草图点。 ◆用同样的方法，求出第一轴径上的油孔定位点。参见草图25和26。 ◆新建三维草图，在已经做好的两个草图点上放置两个三维点，经过这两个点做三维直线。 为了看清三维点，可将图区背景调深。结果参见图3-191。 ◆以这条三维直线为基础，做垂直于这条线的工作面；在这个工作面上作草图；投影这条线 以投影为圆心做3mm草图圆；拉伸（双向-贯通-切削），完成一个斜油孔的模型。 作为零件造型，这类三维空间的斜孔，是比较典型的的问题。只要这个孔的加工工艺被确定了， 相关模型的创建方法也就随着确定了，即便从没做过这种模型，也能有很大的把握。 具体说，这个孔的工艺方法是什么？ 以孔虚拟轴线在两个轴径上的交点作为定位的设计基准，转换到曲轴结构上，确定定位基准和 定位参数；将曲轴放置好，两个定位点落在主轴轴线上；直径3mm的钻头；钻透。 回头看看造型过程，几乎就是照着未来加工的工艺方法这个“葫芦”而画出的一个“瓢”。 一般会认为这个孔应当是“旋转-切除”特征，而不是“拉伸-切除”特征。这无论从几何原理、 造型方便还是设计理念上，都说得通。但是，Inventor却不认为“旋转-切除”特征可以归到“孔” 这一类零件结构中。所以在未来的工程图中，这样的结构也就不能标注为“孔尺寸”。因为我们不得 不出工程图，所以只好顺从Inventor的规则，也用拉伸做孔了… 15.3 螺旋面 零件工程图（057.DWG）如图3-192。 比较难做的是弯曲连接板。先做好弯曲连接部分的截面特征，之后做另一个方向的轮廓，拉伸- 求交，完成造型； 导程40mm（右旋）的螺旋面，用“螺旋扫掠”特征完成；注意截面轮廓要与零件现有结构添加 “线重合”几何约束，造成正确的关联。结果参见3-122.IPT。 15.4 真实的圆柱压缩弹簧 创建典型的、机械设计中真正意义上的圆柱螺旋弹簧，仅仅用螺旋扫掠特征是不容易完成的。 将真实设计参数简化，例如一个自由高度150mm，中径40mm，小螺距10mm（8圈），双端并紧圈2 圈，端部磨平，圆截面钢丝5mm，绕制的圆柱压簧。过程如下： ◆准备好已知的设计数据 在Fx表中定义一致的设计数据，结果参见图3-193，注意“单圈长”参数。 ◆创建中径圆柱曲面 开始新零件，投影坐标原点，从投影点做矩形草图。 其中，将中心线的中点放在原点投影上，这是有许多后期应用含义的动作。首先，这个弹簧的装配基准可以直接使用原始坐标系的轴（这里时Y轴）；其次，未来磨平两端面的特征草图也有了明确的依托。，约束尺寸如图3-194。 圆柱面长度比要求的多出0.5个钢丝直径，是为了正确制造出磨平端面之前的模型。草图结束后用旋转特征完成圆柱曲面创建。 ◆弹簧展开的草图 同样在XY面上作草图，构造线的矩形，长边与圆柱面投影共线约束，长度为“单圈长*总圈数”， 之后把长边作为圈数描述方向，将短边作为螺距描述方向，绘制展开路径的图样。其中各个片段之 间使用圆弧过渡。结果参见3-123.IPT中的“展开路径”草图。 ◆创建弹簧路径三维草图 创建三维草图，用“将曲线投影到曲面”的机制，选定展开路径草图（必要时可借助窗选）缠绕投影到中径圆柱面上，参见图3-195。 至此，最为关键的一步已经完成… ◆创建弹簧 15.5 不等径弹簧 非圆柱螺旋弹簧，也可能被正确造型，参见图3-197。
图3-197非圆柱螺旋弹簧实例 这样的弹簧，在轴向上的参数与普通圆柱弹簧类似，但是在直径上，不是圆柱形的。还没有直 接的功能创建这样的弹簧，粗略地说需要分成两个阶段进行： ◆创建三维路径 参见 3-124.IPT，其中，做出了螺旋扫掠和旋转两个曲面，这是未来三维路径的骨架；之后用 “三维相交曲线”的三维草图创建功能，完成了弹簧三维路径。 ◆创建弹簧 还是在三维路径上创建法截面，依托这个面创建弹簧截面轮廓草图，最后扫掠成形。 |
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